[发明专利]一种半导体结构及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

基底；

形成在所述基底上方的锗虚拟衬底层；

形成在所述锗虚拟衬底层上方的锗硅逆渐变缓冲层；

形成在所述锗硅逆渐变缓冲层上方的第一锗硅限制层；

形成在所述第一锗硅限制层上的锗量子阱层；

形成在所述锗量子阱层上的第二锗硅限制层；

形成在所述第二锗硅限制层上的硅帽层。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述锗虚拟衬底层包括：

采用低温外延技术生长在所述基底上方的低温锗虚拟衬底层；

采用高温外延技术生长在所述低温锗虚拟衬底层上的高温锗虚拟衬底层。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述锗硅逆渐变缓冲层的材料为Ge_xSi_1-x；

其中，x从所述锗硅逆渐变缓冲层的底部至所述锗硅逆渐变缓冲层顶部，由1.0逆渐变截止到0.6～0.95之间的任意值。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一锗硅限制层和第二锗硅限制层的材料均为Ge_ySi_1-y，其中，y为0.6～0.95之间的任意值。

5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

嵌设在所述锗虚拟衬底层、锗硅逆渐变缓冲层和第一锗硅限制层中的至少一个层结构的底部的位错隔离图案；

其中，所述层结构的底部的所述位错隔离图案包含有多个位错隔离结构；所述多个位错隔离结构中任意相邻的两个位错隔离结构之间，均通过所述层结构隔开。

6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

形成在所述基底与锗虚拟衬底层的层间、所述锗虚拟衬底层与锗硅逆渐变缓冲层的层间、和所述锗硅逆渐变缓冲层与第一锗硅限制层的层间中的至少一个层间的位错隔离层。

7.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

形成在所述基底与锗虚拟衬底层的层间、所述锗虚拟衬底层与锗硅逆渐变缓冲层的层间、和所述锗硅逆渐变缓冲层与第一锗硅限制层的层间中的至少一个层间的位错隔离层；

嵌设在所述锗虚拟衬底层、锗硅逆渐变缓冲层和第一锗硅限制层中的至少一个层结构的底部的位错隔离图案；

其中，所述层结构的底部的所述位错隔离图案包含有多个位错隔离结构；所述多个位错隔离结构中任意相邻的两个位错隔离结构之间，均通过所述层结构隔开。

8.如权利要求5或7所述的半导体结构，其特征在于，所述多个位错隔离结构中的每个位错隔离结构的材料为：氧化物、氮化物、硅或锗。

9.如权利要求5或7所述的半导体结构，其特征在于，所述多个位错隔离结构中的每个位错隔离结构为：横截面形状为矩形、菱形或圆形的柱体、台体或椎体。

10.如权利要求6或7所述的半导体结构，其特征在于，所述位错隔离层为锗晶格结构层或锗硅晶格结构层；或，

所述位错隔离层为由锗晶格结构层和锗硅晶格结构层交替生长形成的超晶格多层结构层。

11.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供一基底；

在所述基底的上方形成锗虚拟衬底层；

在所述锗虚拟衬底层的上方形成锗硅逆渐变缓冲层；

在所述锗硅逆渐变缓冲层的上方形成第一锗硅限制层；

在所述第一锗硅限制层上形成锗量子阱层；

在所述锗量子阱层上形成第二锗硅限制层；

在所述第二锗硅限制层上形成硅帽层。